基本信息
書名結構可靠性設計
•書號978-7-118-09461-9
•作者芮強 王紅岩
•出版時間2014年7月
•譯者
•版次1版1次
•開本16
•裝幀精裝
•出版基金裝備科技譯著出版基金
•頁數237
•字數299
•中圖分類TB114.3
•叢書名
•定價79.00
內容簡介
譯 者 序 現在奉獻給讀者的《結構可靠性設計》一書是根據《Reliability-based Structural Design》（2010年版）翻譯的。原書作者是美國喬治亞理工大學喬治·W.伍德拉夫機械工程學院副教授崔勝謙等人，這是他們增刪多次後最新的一部力作。
這是一本關於結構系統可靠性分析及最佳化設計方法的專業書籍。本書系統、深入地論述了結構可靠性設計與最佳化方法，並提出了針對複雜系統可靠性設計問題的高效計算方法。全書特別注重理論與實際的緊密結合，書中介紹了多樣化的工程計算實例，並給出了詳細的計算過程，便於讀者更加深刻地理解理論方法。因此，本書非常適合本科生和研究生學習結構可靠性分析與設計、可靠性最佳化等理論知識。同樣，本書對於工程師、研究人員以及技術管理人員學習可靠性分析與最佳化理論基礎、計算實現以及套用機率分析和設計解決工程實際問題，也具有重要的參考價值。
譯者在從事車輛系統結構強度及疲勞壽命可靠性分析、結構最佳化設計等方面的研究工作中發現，一種準確高效的可靠性分析方法對於解決複雜系統的可靠性問題具有非常重要的意義。本書提出了基於隨機擴展技術的可靠性分析及最佳化設計方法，並通過計算實例驗證了這些方法的準確程度及計算效率，從而能夠有效解決複雜系統的可靠性計算問題。希望本書的出版能夠給予從事相關研究的人員以啟迪。
本書的完成首先要感謝裝備科技譯著出版基金的資助，如果沒有基金的資助，作者無法開展著作的翻譯工作。本書翻譯過程中，得到了北京理工大學苑士華教授和清華大學李克強教授的鼓勵與指導，譯者深表感謝。〖JP+1〗 裝甲兵工程學院機械工程系洪煌傑、李建陽、王欽龍、韓立軍、栗浩展、李同飛等研究生參與了本書的翻譯工作。裝甲兵工程學院王紅岩教授、高連華教授認真審閱了全文譯稿，提〖JP+2〗出了不少改進意見。裝甲兵工程學院王良曦教授對本書譯稿提出了許多寶貴的修改意見和建議，他們對本書傾注的熱情和支持令人感動。同時，譯者對裝甲兵工程學院郝娜老師以及國防工業出版社馮晨編輯在裝備科技譯著出版基金申請及本書出版過程中給予的支持與幫助表示由衷的感謝。〖JP〗 譯者對原著印刷方面的錯誤，一經發現便予以糾正而不加說明。譯文不妥之處在所難免，誠請讀者指正。
目錄
第1章緒論1
1.1引言1
1.2不確定性及其分析方法2
1.3可靠性分析及其重要性4
1.4章節安排5
1.5參考文獻6
第2章預備知識7
2.1基本機率描述7
2.1.1機率分布的數字特徵7
2.1.2常用的機率分布15
2.2隨機場27
2.2.1隨機場及其離散化28
2.2.2協方差函式31
2.3擬合回歸模型33
2.3.1線性回歸過程34
2.3.2多項式擬合線性回歸模型35
2.3.3方差分析和其他統計檢驗方法36
2.4參考文獻39
第3章機率分析相關知識40
3.1結構可靠性分析方法40
3.1.1結構可靠性評估40
3.1.2機率分析的發展歷史43
3.2採樣方法47
3.2.1蒙特卡羅仿真法（MCS）48
3.2.2重要性採樣53
3.2.3拉丁超立方採樣（LHS）55
3.3隨機有限元方法（SFEM）57
3.3.1理論背景58
3.3.2攝動法58
3.3.3紐曼擴展法59
3.3.4加權積分法60
3.3.5譜隨機有限元方法62
3.4參考文獻62
第4章結構可靠性分析方法65
4.1一階可靠性法（FORM）65
4.1.1一階二次矩法（FOSM）65
4.1.2Hasofer-Lind（HL）可靠度指數法68
4.1.3Hasofer-Lind（HL）疊代法70
4.1.4靈敏度因子77
4.1.5HL-RF方法79
4.1.6自適應近似一階可靠性法88
4.2二階可靠度方法（SORM）100
4.2.1極限狀態函式的一階及二階近似100
4.2.2Breitung公式104
4.2.3Tvedt方法107
4.2.4自適應近似二階可靠度法109
4.3工程套用案例111
4.3.1十桿桁架結構111
4.3.2疲勞裂紋擴展114
4.3.3轉盤破裂轉速儲備係數116
4.3.4兩桿框架結構117
4.4參考文獻120
第5章結構可靠性最佳化設計122
5.1多學科最佳化122
5.2最佳化數學問題及算法123
5.3數學最佳化過程125
5.3.1可行方向法125
5.3.2罰函式法127
5.4靈敏度分析方法142
5.4.1均值靈敏度144
5.4.2標準差靈敏度145
5.4.3失效機率靈敏度分析146
5.5結構最佳化設計的實踐層面156
5.5.1設計變數關聯156
5.5.2約束數量縮減157
5.5.3近似概念157
5.5.4移動限157
5.6局部收斂問題158
5.7可靠性最佳化設計159
5.8參考文獻160
第6章機率分析的隨機擴展法162
6.1多項式混沌擴展（PCE）162
6.1.1多項式混沌擴展法（PCE）的理論基礎162
6.1.2隨機近似166
6.1.3非高斯隨機變數產生168
6.1.4厄米特（Hermite）多項式及Gram-Charlier級數169
6.2Karhunen－Loeve（KL）變換174
6.2.1KL變換的發展歷史174
6.2.2隨機場KL變換175
6.2.3基於KL擴展的特徵值求解問題180
6.3譜隨機有限元法（SSFEM）183
6.3.1KL擴展法在譜隨機有限元法（SSFEM）中的作用183
6.3.2多項式混沌擴展法（PCE）在譜隨機有限元法（SSFEM）中的作用184
6.4參考文獻185
第7章基於隨機擴展法的可靠性分析實例188
7.1高斯及非高斯分布188
7.1.1隨機分析程式188
7.1.2高斯分布算例189
7.1.3非高斯分布算例196
7.2隨機場問題199
7.2.1隨機場仿真程式199
7.2.2懸臂板算例200
7.2.3超空泡水雷算例202
7.3隨機最佳化206
7.3.1隨機最佳化問題綜述206
7.3.2隨機最佳化算法實現207
7.3.3三桿桁架結構209
7.3.4聯結翼飛機結構211
7.4參考文獻213
第8章總結215
附錄A函式逼近工具217
A.1近似建模及其優點218
A.2單點近似模型218
A.2.1線性近似模型219
A.2.2倒數近似模型219
A.2.3保守近似模型220
A.3兩點自適應非線性近似模型221
A.3.1兩點自適應非線性近似模型（TANA）221
A.3.2改進的兩點自適應非線性近似模型（TANA1）222
A.3.3改進的兩點自適應非線性近似模型（TANA2）223
A.4參 考 文 獻228
附錄B近似多重正態積分230
B.1參 考 文 獻230
附錄C累積標準常態分配表232
附錄DF分布表234"
